Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. II - n° 4 - octobre-novembre-décembre 2013
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dossier thématique
Cellules tumorales
et ADN libre circulant
Tumor trophoblastic cells) [5], ScreenCell
®
(6), Nucleopore
Assay (7), Aquamarijn (8) ou encore la méthode déve-
loppée par l’équipe de R.J. Cote (9). Ce type de méthode
permet aux cellules de traverser la membrane micro-
poreuse que représente le fi ltre grâce à un système
de pression ou de courant électrique. Une nouvelle
génération de microfi ltres en parylène permet égale-
ment de capturer des CTC non fi xées afi n de mesurer
l’activité des télomérases (10). Un autre type de fi ltration
a aussi été développé sur un microfi ltre en 3 dimensions
constitué de 2 couches d’une membrane en parylène
poreuse (11). Cette méthode permet d’enrichir en CTC
sans a priori du phénotype. Cependant, du fait de la
forte variabilité de la taille des CTC, la taille fi xe des pores
entraîne une importante contamination en leucocytes.
Une variante de cette approche a été développée par
Clearbridge BioMedics avec une biopuce ClearCell
®
qui
utilise les propriétés physiques de taille et de déforma-
bilité des cellules cancéreuses, qui sont plus grandes et
plus rigides que les cellules sanguines (12). Une autre
stratégie combine l’isolement des CTC grâce à des billes
de 3 µm recouvertes par des anticorps dirigés contre
le marqueur épithélial EpCAM et la fi ltration par un
système microfl uidique (13).
La seconde technique basée sur les propriétés physiques
est le Ficoll-Isopaque avec le système Lymphoprep™. Elle
est basée sur la séparation par gradient de densité suite
à une centrifugation qui permet de séparer les cellules
mononucléaires, caractérisées par leur faible densité,
des autres cellules sanguines (seuil de 1,077 ng/ml).
La méthode OncoQuick
®
est similaire mais présente
l’avantage de combiner une barrière poreuse qui évite la
contamination par le sang total des cellules isolées (14).
Diverses techniques basées sur les propriétés électriques
des CTC ont également été développées, notamment
le dispositif microfl uidique combinant la séparation
cellulaire par MOFF (Multi-Orifi ce Flow Fractionation)
et par diélectrophorèse (DEP) des cellules (3). La
méthode ApoStream
®
DEP-FFF (Dielectrophoresis Field
Flow Fractionation) permet quant à elle d’isoler les CTC
viables selon leur DEP, qui varie avec les diff érences de
taille et de propriétés de la membrane (15).
Ces dernières années ont vu l’émergence des puces
microfl uidiques, très innovantes d’un point de vue tech-
nologique. Le premier système CTC-chip rapporté initiale-
ment par l’équipe de M. Toner en 2007 était composée de
microposts recouverts par l’anticorps dirigé contre la pro-
téine EpCAM (16). Le sang est pompé à travers la puce, et
les CTC sont capturées par les microposts puis marquées
avec les anticorps anticytokératines, anti-CD45 et par le
marqueur nucléaire DAPI puis détectées dans la puce à
l’aide d’un microscope à fl uorescence. Le marqueur CD45
est un marqueur leucocytaire permettant l’exclusion des
cellules sanguines. Cependant, les résultats extrêmement
prometteurs en termes de sensibilité publiés par cette
équipe n’ont pas été confi rmés. Cette équipe a par la
suite développé une puce microfl uidique à haut débit,
le herringbone chip, qui permet de détecter des CTC dans
le sang total sans prétraitement des échantillons (17).
Globalement, les systèmes microfl uidiques basés sur
l’expression d’EpCAM ne permettent pas une capture plus
effi cace que le CellSearch
®
mais off rent une plus grande
souplesse au niveau de la détection et de la caractérisa-
tion. En eff et, ces systèmes sont compatibles avec une
haute résolution d’image, et il est possible de contrôler
les forces et interactions entre les cellules. L’équipe fran-
çaise de J.Y. Viovy a développé un “laboratoire sur puce”,
baptisé Ephesia, qui regroupe, sur un support extrême-
ment réduit, un tamis à cellules constitué d’un réseau de
colonnes formées de microbilles magnétiques portant
des anticorps dirigés contre une protéine de surface
spécifi que aux cellules tumorales (18). Ce système original
combine les avantages du tri microfl uidique (contrôle du
fl ux et des interactions entre billes et cellules) et ceux du
tri immunomagnétique. Un autre système microfl uidique
permettant la sélection à haut débit, l’énumération et la
manipulation électrocinétique des CTC a été développé
par l’équipe américaine de S.A. Soper (19). Plus récem-
ment, une nouvelle génération de puces est apparue,
basée sur un capteur à eff et Hall (20). Les cellules sont,
dans un premier temps, marquées avec des nanoparti-
cules (anticorps dirigés contre une protéine de surface
spécifi que de type HER2, EGFR ou EpCAM et conjugués
à des billes magnétiques). Les cellules marquées dans le
sang total peuvent alors être acheminées dans le canal
microfl uidique, où les sondes de Hall les capturent. Une
équipe américaine a également développé une techno-
logie reposant sur l’utilisation d’un cocktail d’anticorps
dirigés contre divers antigènes de surface tels que HER2,
MUC1 ou encore EGFR, des antigènes mésenchymateux,
telle la N-cadhérine, et des antigènes caractéristiques des
cellules souches (21). Les CTC peuvent ensuite être ana-
lysées individuellement. Du fait du large panel de puces
microfl uidiques actuellement développées, cette revue
n’a pas la prétention d’être exhaustive pour l’ensemble
de cette technologie.
La seule approche in vivo actuellement développée est
le système CellCollector™ Gilupi (22). Le nanodétecteur,
fi l d’acier inoxydable recouvert d’une fi ne couche d’or et
d’hydrogel présentant l’anticorps anti-EpCAM, est pré-
sent sur une aiguille qui est directement placée dans la
veine du patient. Pendant les 30 minutes où le dispositif
est présent sur le patient, les CTC EpCAM positives sont
retenues et environ 1,5 l de sang passe dans le système.